CN106956619B - 用于车辆座椅监控的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

实施例包括车辆，该车辆包含座椅、连接至座椅的用于检测座椅角度的第一传感器以及处理器，该处理器通信地连接至第一传感器和座椅并且配置成如果座椅角度不在预定的值的范围内则输出用于校正座椅角度的控制信号。实施例也包括校正具有就座在其中的乘员的车辆座椅的位置的方法。方法包含在处理器上接收由连接至座椅的传感器单元检测到的输出；使用处理器把输出与预定的阈值相比较以确定是否存在警报条件；如果存在，则输出用于校正座椅位置的控制信号，其中传感器单元包括角度位置传感器。

Description

用于车辆座椅监控的系统和方法
技术领域
本申请总体上涉及车辆座椅，以及更具体地，涉及监控车辆座椅的位置和车辆座椅的乘员的姿势。
背景技术
驾驶机动车辆对许多人以及对包括长时间就座在车辆座椅中的一些人来说是日常活动。在驾驶车辆时的不良就座姿势可以产生引起持续压力的重复负荷。例如，不良姿势可以拉紧肌肉和韧带，使驾驶员更容易受伤。此外，不正确对齐的脊柱可以减少邻近椎骨之间的空间，因此增加压迫神经的风险。在很长一段时间内保持在不良姿势位置可以导致肌肉骨骼疾病，比如颈部、肩部和背部疼痛，并且影响其他身体系统(例如，消化、血液循环、关节等)的健康。另一方面，维持很长一段时间的正确的就座姿势所需要的体力可以导致肌肉疲劳，以及导致颈部和背部疼痛。使车辆座椅适应驾驶员的身体(例如，正确的符合人体工程学的设置)以及以其他方式选择正确的座椅位置，可以改善驾驶员的姿势并且帮助减少疼痛、不适和肌肉疲劳，这也在驾驶车辆时提高驾驶员的有效性。
许多车辆包括一个或多个用于调整驾驶员的座椅——以及在某些情况下一个或多个乘客座椅——的位置的座椅控制装置。例如，座椅控制装置可以允许头枕高度、座椅靠背或靠背的角度、座椅高度、座椅长度、座椅座垫的角度和/或座椅靠背中的腰部支撑的调整。正确的座椅位置或用于这样的座椅控制装置的适当的设置，可以因驾驶员不同而不同，取决于个人的身体类型(例如，身高和体型)。然而，若干一般原则可以帮助使座椅适应驾驶员的身体。
例如，可以选择座椅高度以便当驾驶员的脚平放在车辆的地板上时驾驶员的膝盖以90度角度弯曲。同样，通常推荐膝盖不高于驾驶员的臀部。然而，较高的驾驶员可能需要抬高座椅的前部(例如，通过使它向上倾斜)直到座椅碰到他们的膝盖。相反地，对于需要高离合器使用的驾驶条件，驾驶员可能需要降低座椅的前部(例如，通过使它向下倾斜)以允许更好地使用离合器。作为另一示例，腰部支撑囊——如果存在——在它碰到驾驶员的背部时可以正确地定位(例如，充满)并且提供横跨背部的稳固而且舒适的支撑水平。作为附加示例，推荐座椅在驾驶员的背部以稍微斜倚的方式——比如背部和大腿之间100至110度的角度——定位以在驾驶时帮助保持正确的姿势。
虽然现有的座椅控制装置使车辆驾驶员能够选择更舒适的座椅位置，但它们不能够为驾驶员建议符合人体工程学的适当的座椅位置或如果选择不适当的座椅位置则以其他方式提供反馈。某些现有的车辆系统监控驾驶员或其他车辆乘员的姿势并且如果检测到不良姿势则提供警告或听觉警报。然而，这些现有的系统不能够识别不正确的座椅位置以及为座椅位置提供改变以帮助改善驾驶员的姿势和/或获得正确的座椅位置。因此，本领域仍然需要可以监控座椅位置和车辆乘员的姿势并且校正不适当的座椅位置和/或乘员的不良姿势的车辆系统和方法。
发明内容
本发明旨在通过提供系统和方法来解决上述提到的问题和其他问题，该系统和方法配置成：(1)使用位于车辆座椅中的一个或多个传感器监控座椅位置以及车辆驾驶员或其他乘员的姿势以及(2)一经检测到不正确的座椅位置或不良姿势条件，就输出用于校正检测到的条件的控制信号。
例如，一实施例提供车辆，该车辆包含座椅、连接至座椅的用于检测座椅角度的第一传感器以及处理器，该处理器通信地连接至第一传感器和座椅并且配置成如果座椅角度没有在预定的值的范围内就输出用于校正座椅角度的控制信号。另一示例实施例包括校正具有就座在其中的乘员的车辆座椅的位置的方法。方法包含在处理器上接收由连接至座椅的传感器单元检测到的输出；使用处理器把输出与预定阈值相比较以确定是否存在警报条件；如果存在，则输出用于校正座椅位置的控制信号，其中传感器单元包括角度位置传感器。
如将要领会的是，所附权利要求限定本公开。说明书总结实施例的多个方面并且不应该用于限制权利要求。其他实施方式根据在此描述的技术进行预期，将根据下列附图和详细描述的查阅而对本领域的普通技术人员显而易见，并且这样的实施方式旨在在本申请的保护范围内。
附图说明
为了更好地理解本发明，可以参考下列附图中示出的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制并且相关元件可以被省略，或在某些情况下比例可以扩大，以便强调并且清楚地说明在此描述的新特征。此外，如本领域已知的，可以不同地设置系统部件。此外，在附图中，在几个视图中的相同的附图标记指定相应的部分。
图1是根据某些实施例的连接至示例车辆的示例性车辆座椅监控系统的图示；
图2是根据某些实施例的包含图1的车辆座椅监控系统的一个或多个部件的示例性车辆座椅的图示；
图3是根据某些实施例的由图1的车辆座椅监控系统生成的示例性通知的图示；
图4A至4C是根据某些实施例的由图1的车辆座椅监控系统生成的附加示例性通知的图示；
图5是根据某些实施例的显示包含图1的车辆座椅监控系统的示例性车辆计算系统的框图；
图6是根据某些实施例的用于监控和校正车辆中的座椅位置和乘员姿势的示例方法的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以以各种形式具体体现，但在理解本公开被认为是本发明的范例并且不旨在把本发明限制为所示的具体实施例的情况下，存在在附图中显示并且将在下文中描述一些示例性但非限制性的实施例。
在本申请中，转折连词的使用旨在包括连接词。定冠词或不定冠词的使用不旨在指示基数。特别是，“该(the)”物体或“一(a)”和“一(an)”物体的参考也旨在表示多个可能的这种物体中的一个。
图1说明根据实施例的包括在车辆12中的示例性车辆座椅监控系统10。座椅监控系统10配置成监控由车辆乘员16(比如，例如车辆驾驶员)占用的车辆座椅14的多个方面中的一个并且配置成一经识别到不正确的或不适当的座椅位置和/或乘员16的不良姿势就检测警报条件。座椅监控系统10进一步地配置成输出用于校正座椅位置和/或乘员姿势的控制信号，或以其他方式消除警报条件。在某些实施例中，控制信号使车辆12在车辆显示器18上呈现一个或多个用于提醒或警告车辆乘员16警报条件以及用于向座椅位置和/或乘员姿势建议校正以消除警报条件的通知。在其他实施例中，控制信号使车辆座椅14自动地校正座椅位置使得警报条件被消除。在另外其他的实施例中，控制信号使车辆12限制车辆驾驶员16的行动(比如，例如将车辆12置于驱动挡位)直到消除警报条件。座椅监控系统10可以通信地连接至车辆12的车辆计算系统(比如，例如图5所示的车辆计算系统(VCS)100)，以便实现本发明的这些和其他特征。在实施例中，车辆座椅监控系统10的部件可以使用有线或无线连接彼此通信和/或与车辆计算系统的部件通信。如果无线地通信，则车辆座椅监控系统10可以包括用于向其他部件无线地传输输出信号的发射器(未示出)。
在实施例中，座椅监控系统10包括通信地连接至一个或多个座椅传感器以便确定座椅位置和/或乘员16的姿势的座椅监控模块20。一个或多个座椅传感器可以包括角度传感器22和/或接触传感器24，如下面更详细地描述。如图所示，一个或多个座椅传感器22和/或24的输出可以提供至电子控制单元(ECU)26或其他电子数据处理器，该电子数据处理器配置成——例如使用存储在车辆计算系统或座椅监控系统10的存储器中的软件指令——执行座椅监控模块20。根据实施例，ECU 26可以包括在座椅监控系统10中或包括在车辆12的车辆计算系统中。
座椅监控系统10的各种部件可以包括在座椅14、车辆12的另一座椅、车辆12的车辆计算系统或车辆12的其他部分中。例如，在实施例中，座椅传感器22和/或24可以包括在或集成在如图1所示的座椅14中，并且座椅监控模块20可以包含存储在数据存储装置(比如，例如图5所示的数据存储装置102)中并且被车辆计算系统的数据处理器(比如，例如图5所示的数据处理器104)执行的程序模块或软件指令，如下面更详细地描述。在其他情况下，座椅监控模块20可以存储在座椅监控系统10中并且被座椅监控系统10执行。
如图1和2所示，座椅14中的座椅传感器包括至少一个用于确定座椅14的座椅角度27——或更具体地说座椅14的座椅靠背14a和座椅座垫14b之间的角度关系——的角度传感器22(在此也被称为“角度位置传感器”)。如图所示，座椅座垫14b可以是供乘员16坐在上面的总体上平坦且水平的表面，并且座椅靠背14a可以连接至座椅座垫14b以为乘员16提供他的背部在上面的总体上平坦且竖直的表面。在实施例中，座椅角度27可以通过使座椅靠背14a向前或向后倾斜和/或通过使座椅座垫14b向上或向下倾斜来调整。座椅14的座椅角度27可以通过ECU 26用于确定座椅14的选择位置是正确的还是不正确的。在实施例中，正确的座椅位置可以与座椅角度27的预定的阈值或值的范围有关，并且ECU 26可以配置成确定检测到的座椅角度27是否落在预定的阈值或范围内。例如，在优选实施例中，当座椅角度27在100至110度或其他符合人体工程学的适当的阈值内时，座椅位置是正确的。
在某些实施例中，至少一个角度传感器22包括用于确定座椅靠背14a相对于比如例如x轴线这样的固定轴线的角度或倾斜度的第一角度传感器22a、以及用于确定座椅座垫14b相对于比如例如y轴线这样的另一固定轴线的角度或倾斜度的第二角度传感器22b。第一角度传感器22a可以沿着或平行于座椅靠背14a的转动轴线23a定位，并且第二角度传感器22b可以沿着或平行于座椅座垫14b的转动轴线23b定位。在这种情况下，每个传感器22a、22b的输出值可以发送至ECU 26或其他电子数据处理器以计算座椅靠背14a和座椅座垫14b之间的角度关系。
在其他实施例中，至少一个角度传感器22仅包括用于确定座椅靠背14a相对于比如例如x轴线或者平行于座椅座垫14b或车辆12的地板延伸的轴线这样的预定义的轴线的角度的第一角度传感器22a。在这种情况下，座椅座垫14b的角度可以固定在预定的值，并且ECU 26可以使用该固定值和第一角度传感器22a的输出值以计算座椅靠背14a和座椅座垫14b之间的角度关系。
角度传感器22可以包括任何类型的角度感测技术，包括，例如，电位计、编码器、线性可变差动变压器(LVDT)或用于测量角度位置的其他传感器。在某些情况下，角度传感器22可以配置成测量或检测座椅角度27并且输出角度28至ECU 26。例如，角度传感器22可以配置成直接测量座椅靠背14a和/或座椅座垫14b的角度或倾斜度并且输出测量的角度28。在其他情况下，由角度传感器22检测到的原始值可以提供至ECU 26以用于计算角度关系或座椅角度27。例如，通过把从角度传感器22a接收到的第一输出值与从角度传感器22b接收到的第二输出值相比较，可以通过ECU 26计算座椅角度27。
在某些实施例中，角度传感器22可以连接至一个或多个座椅位置控制装置(比如，例如图5所示的包括在座椅控制单元116中的那些座椅位置控制装置)并且配置成基于由乘员16选择的座椅位置来确定座椅靠背14a和/或座椅座垫14b的角度。例如，车辆座椅14和/或座椅控制单元116可以包括用于使乘员16能够调整座椅位置的座椅靠背调整控制装置(未示出)和/或座椅座垫调整控制装置(未示出)。为这些控制装置中的每一个选择的设置可以用于生成用于角度传感器22的输出。例如，如果座椅靠背调整控制装置是旋钮，则在每个方向上的旋钮的转动方向(例如，顺时针方向或逆时针方向)和若干次旋动可以转化成座椅靠背14a的选择的角度。作为另一示例，如果座椅座垫调整控制装置包括一对按钮(例如，增加按钮和减少按钮)，则每个按钮的若干次按压可以转化成座椅座垫14b的选择的角度。如将要领会的是，如果座椅调整控制装置中的一个是控制杆、触摸板或其他接触感测技术或任何其他类型的输入装置，则相似的技术可以用于确定选择的角度。
返回参考图1，在某些实施例，座椅传感器也包括在座椅14上定位在各种位置上的一个或多个接触传感器24以检测乘员16和每个座椅位置之间的接触。在这种实施例中，接触传感器24的输出可以通过ECU 26用于确定乘员16是具有良好姿势还是不良姿势。例如，良好姿势可以与乘员16和每一个接触传感器24之间的存在的正确的接触有关。
根据某些实施例，接触传感器24可以位于座椅靠背14a中并且配置成检测与座椅靠背14a的一个或多个位置的乘员接触，和/或位于座椅座垫14b中以检测与座椅座垫14b的一个或多个位置的乘员接触。例如，如图1所示，当乘员16就座在座椅14中时，接触传感器24可以包括邻接乘员16的肩部的预期位置定位的肩部传感器24a、邻接乘员16的腰部区域的预期位置定位的腰部支撑传感器24b、邻接乘员16的臀部的预期位置定位的臀部传感器24c以及邻接乘员16的腿部的预期位置定位的腿部传感器24d中的至少一个。
一个或多个接触传感器24可以包括能够检测乘员16和座椅14之间的接触的任何类型的传感器，包括，例如，接近传感器、红外传感器、压力传感器或其他接触或存在感测技术。根据使用的接触传感器技术的类型，每个接触传感器24的输出可以是高值(例如，“1”)或低值(例如，“0”)中的一个或“开启(on)”状态或“关闭(off)”状态中的一个以指示是否检测到接触。作为一示例，低输出值可以指示缺乏与座椅14的接触并且高输出值可以指示存在与座椅14的接触。
在实施例中，接触传感器24可以配置成使得当乘员的身体与接触传感器24中的每一个接触时乘员16具有正确的或良好的姿势。例如，接触传感器24可以放置在预定的座椅位置上，该预定的座椅位置指示当有与所述位置的乘员接触时车辆乘员16的良好姿势。在其他情况下，接触传感器24可以放置在预定的座椅位置上，该预定的座椅位置指示当缺乏与所述位置的乘员接触时不良或不正确的姿势。在任何一种情况下，如果乘员16在就座在座椅14中由于肩部下垂或下滑、向前弯曲背部或躯干或以其他方式使身体朝着车辆12的方向盘28倾斜而向前倾身，则可以打破与肩部传感器24a的接触。同样，如果例如乘员16向前拱起他的背部或以其他方式使他的身体朝着方向盘28倾斜，则可以打破与腰部传感器24b的接触。如果乘员16在座椅14中太靠前就座——例如在座椅14的前半部分中，则可以打破与臀部传感器24c的接触。同样，如果例如乘员16的膝盖远高于座椅14，则可以打破与腿部传感器24d的接触。
在某些实施例中，车辆座椅14和/或座椅监控系统10进一步地包括存在检测器(比如，例如图5所示的座椅存在检测单元108)以在激活接触传感器24之前确定乘员16是否正就座在座椅14中。在优选实施例中，存在检测器可以集成到座椅座垫14b中。存在检测器的输出可以提供至ECU 26，并且根据输出值是高(例如，检测到存在)还是低(例如，没有检测到存在)，ECU 26可以相应地激活或停用接触传感器24。存在检测器可以包括任何合适的存在检测装置，比如，例如，压力传感器、重量传感器、接近传感器或红外传感器。
在某些实施例中，车辆12和/或座椅监控系统10包括用于扫描乘员16和/或座椅14并且从那里获取乘员姿势和座椅位置信息的车载摄像机(比如，例如图5所示的摄像机109)。摄像机可以定位成面对座椅14的前面和/或侧面以便乘员16的姿势和座椅14的位置两者是完全可见的。使用已知的技术，由摄像机捕捉的图像可以传输至座椅监控模块20以处理图像并且从那里提取座椅位置和姿势状态信息。例如，捕捉的图像可以与显示正确的和/或不正确的座椅位置以及不良和/或良好姿势的预先存储的图像相比较，以便确定是否存在警报条件。摄像机可以包括任何合适类型的摄像机，包括，例如，Kinect摄像机、行车记录仪、后视摄像机、红外摄像机、黑白CCD(电荷耦合元件)摄像机或彩色CCD摄像机。
虽然图1显示就座在车辆12的驾驶员的座椅中的车辆乘员16，但将要领会的是，车辆座椅监控系统10可以用于检查包括前排乘客座椅或者后排座椅中的一个或多个的车辆12的其他座椅(未示出)中的姿势和座椅位置。此外，虽然在图1中仅在座椅14的一侧上显示传感器22和24，但将要领会的是，在某些实施例中，附加传感器24可以在座椅14的相对侧上定位在镜像的座椅位置上，以便确保横跨座椅14的正确的乘员接触。可选地，传感器24可以中心地定位在座椅14上，以便仅使用一个传感器24来精确地检测在每个座椅位置上的接触。
在实施例中，ECU 26和/或座椅监控模块20可以配置成基于从一个或多个座椅传感器22、24接收到的输出来确定是否存在警报条件。例如，在某些情况下，如果座椅14在不正确的位置(例如，座椅角度27小于或大于100至115度的预定的阈值范围)或如果乘员16正以不良姿势就座(例如，乘员16不与接触传感器24中的每一个接触)，则可以检测到警报条件。如果检测到警报条件，则ECU 26和/或座椅监控模块20可以配置成生成用于校正检测的座椅位置和/或乘员姿势的控制信号，以便消除或解除警报条件。
在某些实施例中，控制信号使车辆座椅14自动地调整检测的座椅位置直到消除警报条件或校正座椅位置和/或乘员姿势。在这种实施例中，控制信号可以包括用于座椅靠背14a和座椅座垫14b中的至少一个的建议的角度调整，并且一经接收到控制信号，车辆座椅14的相应部件就可以自动地移动或调整它的倾斜度，直到座椅角度27已经被调整建议的量或以其他方式在预定的阈值范围内。例如，座椅靠背14a可以向前或向后倾斜以满足建议的角度调整，和/或座椅座垫14b可以向上或向下倾斜以满足建议的角度调整。用于自动角度调整的控制信号可以发送至车辆12的座椅控制单元(比如，例如图5所示的座椅控制单元106)以便实现车辆座椅14的自动控制。
在其他实施例中，控制信号使车辆12限制车辆12的行动或功能直到消除警报条件。例如，如果检测的座椅位置和/或乘员姿势不正确，则控制信号可以防止车辆驾驶员16变换车辆12的挡位。例如，如果在触发警报条件时车辆12在停车挡，则控制信号可以防止驾驶员16把挡位选择器变换为“前进挡”、“倒车挡”，或任何其他主动挡位。在这种情况下，控制信号可以发送至用于选择车辆的挡位的挡位选择器(比如，例如图5所示的挡位选择器128)。一经接收到控制信号，就可以停用挡位选择器直至消除警报条件。在这种实施例中，一旦校正座椅位置和/或乘员姿势，就可以发送第二控制信号以重新激活挡位选择器。
在某些实施例中，除车辆座椅14的自动调整或车辆12的自动限制之外或者代替车辆座椅14的自动调整或车辆12的自动限制，控制信号可以包括一个或多个用于提醒车辆乘员16警报条件以及用于向检测的座椅位置和/或乘员姿势建议校正以消除或解除警报条件的通知。ECU 26和/或座椅监控模块20可以配置成向车辆显示器18发送通知以便向车辆乘员16呈现通知。在实施例中，车辆显示器18可以是包括在车辆12的人机界面(比如，例如图5所示的人机界面(HMI)110)或能够显示信息的其他车辆单元(比如，例如用于使驾驶员能够看到车辆12背后的后视镜29、车辆12的前挡风玻璃25等)中的任何显示屏幕。例如，如图1所示，车辆显示器18可以包括在车辆12的仪表盘或仪表板(比如，例如图5所示的仪表板112)中。在其他情况下，车辆显示器18可以包括在用于显示比如例如导航系统信息、音频系统信息等这样的车辆娱乐信息的单独的媒体显示屏幕(比如，例如图5所示的显示器114)中。在另外其他的情况下，车辆显示器18可以在与车辆12——或更具体地说与在其中的车辆计算系统(比如，例如图5所示的车辆计算系统(VCS)100)——配对的用于显示车辆娱乐信息的移动设备(未示出)的显示屏幕上。
一个或多个通知可以包含图形图标、图片图像、文本消息、听觉声音、基于光的警报或其任何组合。例如，在某些情况下，通知可以包括解释警报条件的文本描述和/或用于消除该条件的推荐的校正。在其他情况下，通知可以包括显示警报条件的原因和/或如何可以校正座椅位置和/或姿势的图像。
在某些实施例中，车辆座椅监控系统10为每种类型的警报条件生成不同的通知。例如，一经确定乘员16正就座在不良姿势位置中，系统10就可以生成不良姿势通知(比如，例如图3所示的不良姿势通知30)，并且一经确定座椅14在不正确的位置，系统10就可以生成不正确的座椅位置通知(比如，例如图4A所示的不正确的座椅位置通知40)。在警报条件需要两种类型的通知的情况下(例如，检测到不良姿势和不正确的座椅位置)，可以同时或连续地显示通知。
在其他实施例中，系统10可以分两部分生成通知：每种类型的警报条件共有的第一通知部分(比如，例如图3所示的警告标志32)以及针对警报条件的类型的第二通知部分(比如，例如图3所示的乘员图像34)。在后一种情况下，相同的通知可以用于通知车辆乘员16一个以上的警报条件(例如，不良姿势和不正确的座椅位置)。
现在参考图3，显示根据实施例的一经检测到车辆乘员16的不良姿势就由车辆座椅监控系统10生成并且在车辆显示器18上呈现的示例性不良姿势通知30。如图所示，通知30可以包括设计为吸引车辆乘员的注意力并且通知乘员16警报条件的警告标志32。此外，通知30可以包括配置成通知乘员16警报条件的原因的乘员图像34。如将要领会的是，图示通知30仅是示例性的并且其他标志和/或图像可以用于执行相同或相似的功能。
在图示实施例中，乘员图像34描绘了就座在车辆座椅中的人和在人和座椅之间的四个接触点36。这些接触点36可以对应于接触传感器24中的相应一个。例如，在图3中，接触点36a对应于肩部传感器24a、接触点36b对应于腰部传感器24b、接触点36c对应于臀部传感器24c并且接触点36d对应于腿部传感器24d。通知30也可以通过突出显示乘员图像34内的相应接触点36来指示接触传感器24中的哪一个——若有的话——缺乏与乘员16的接触。例如，在图3中，接触点36a通过画穿过接触点36a的“X”来突出显示，从而指示肩部传感器24a没有检测到乘员接触。可以使用用于突出显示非检测的接触点36的其他技术，包括以不同的形状或颜色来显示非检测的接触点36(例如，如果没有检测到接触则是红色，并且如果检测到接触则是绿色)，仅显示缺乏接触的接触点36，或仅显示已经检测到接触的接触点36。
在图示实施例中，突出显示的接触点36a提供两个功能：指示警报条件的原因以及推荐用于消除警报条件的校正(例如，推荐的姿势调整)。在其他实施例中，通知30可以包括除突出显示的接触点之外的或代替突出显示的接触点的文本消息，用于解释警报条件的原因(例如，“在肩部没有检测到座椅接触”)和/或用于解释推荐的校正(例如，“坐回座位中”或“使肩部接触座椅”)。
现在参考图4A、4B和4C，显示根据实施例的一经检测到座椅14的不正确的位置就由车辆座椅监控系统10生成并且在车辆显示器18上呈现的示例性不正确的座椅位置通知40。通知40配置成通知乘员16触发警报条件的原因，以及如何可以解除或消除条件(例如，推荐的座椅调整或座椅角度调整)。如图所示，通知40可以包括座椅图像45以图示地说明车辆座椅14的当前位置，或更具体地说，座椅14的当前斜倚量。同样如图所示，在某些情况下，通知40可以进一步地包括推荐的角度变化46以用数字呈现当前座椅角度27和用于座椅角度的预定的阈值范围(例如，100至110度)的最近端之间的差异，或更具体地说，当前座椅角度27需要调整多少，以及在哪一个方向(例如，增加或减少)解除警报条件。此外，通知40可以包括用于校正当前座椅位置的推荐的座椅位置调整48，或更具体地说，指示方向的箭头，座椅靠背14a可以在该方向上移动以达到正确的座椅位置。在实施例中，推荐的座椅位置调整48和推荐的角度变化46结合以形成用于校正或消除警报条件的推荐的座椅角度调整。
例如，在图4A中，通知40a包括显示太向后斜倚的座椅靠背14a的座椅图像45a、指示需要使座椅角度27减少10度以便落在预定的阈值范围内的推荐的角度变化46a、以及指导车辆乘员16把座椅靠背14a向前放置成一角度或使座椅靠背14a向前倾斜的推荐的座椅位置调整48a。也就是说，通知40a告诉乘员16可以通过使座椅靠背14a的角度减少10度来校正不正确的座椅位置。
同样，在图4B中，通知40b包括显示需要更多斜倚的座椅14的座椅角度27的座椅图像45b、指示需要使座椅角度27增加10度以便落在预定的阈值范围内的推荐的角度变化46b、以及指导乘员16把座椅座垫14b向下放置成一角度或使座椅座垫14b向下倾斜的推荐的座椅位置调整48b。也就是说，通知40b告诉乘员16可以通过使座椅座垫14b的角度增加10度来校正不正确的座椅位置。
在图4C中，通知40c包括显示太大的座椅14的座椅角度27的座椅图像45c、指示需要使座椅角度27减少5度以便落在预定的阈值范围内的推荐的角度变化46c、以及指导乘员16把座椅座垫14b向上放置成一角度或使座椅座垫14b向上倾斜的推荐的座椅位置调整48c。也就是说，通知40c告诉乘员16可以通过使座椅座垫14b的角度减少5度来校正不正确的座椅位置。
其他类型的通知40根据在此公开的原则也预期用于指示不正确的座椅位置。例如，虽然警告图标32仅在图3中显示，但将要领会的是图4A、4B和4C中显示的通知可以以与包括警告图标32的通知30的格式相似的格式呈现。此外，在某些情况下，通知30和40可以结合为用于指示更加不良姿势和不正确的座椅位置的一个通知。例如，通过用图4A、4B或4C中显示的座椅图像45a、45b或45c中的一个替换乘员图像34的座椅部分并且添加推荐的变化值46和推荐的座椅位置调整48可以修改通知30。
现在参考图5，显示根据实施例的可以包括在车辆12中——例如作为车辆12的车辆电子系统或信息娱乐系统的一部分——的示例车辆计算系统(VCS)100。VCS 100可以是比如由福特汽车公司(FORD MOTOR
Figure BDA0001208062930000131
)制造的
Figure BDA0001208062930000132
系统(车载多媒体通讯娱乐系统)这样的娱乐信息系统。VCS 100的其他实施例可以包括与在下面描述并且在图5中显示的那些部件不同的、更少或附加的部件。
如图所示，VCS 100可以包括数据存储装置102、数据处理器104(例如，电子数据处理器)、以及车辆数据总线116。VCS 100可以进一步地包括负责监测和控制车辆12的电气系统或子系统的各种电子控制单元(ECU)。每个ECU可以包括，例如用于收集、接收和/或传输数据的一个或多个输入和输出，用于存储数据的存储器以及用于处理数据和/或基于其生成新的信息的处理器。在图示实施例中，VCS 100的ECU包括座椅控制单元106、人机界面(HMI)110、约束控制模块(RCM)118、座椅感测单元120以及动力传动系统控制模块(PCM)126。
虽然没有显示，但VCS 100可以包括其他ECU，比如，例如用于使车辆12能够连接至一个或多个无线网络的远程信息控制单元(TCU)以及用于控制和监测车辆12的车身中的各种电子配件的车身控制模块(BCM)。在某些实施例中，如下面更详细地描述，车辆计算系统100进一步地包括用于监测在车辆显示器18上呈现的每个通知的计时并且用于如果在通知显示之后已经过去预定的时间量则通知座椅监控模块20的计时器(未示出)。
VCS 100的ECU通过车辆数据总线116(比如，例如控制器局域网络(CAN)总线)互相连接，该车辆数据总线116传递数据至各种ECU以及与VCS 100通信的其他车辆和/或辅助部件(例如，座椅传感器22和24，ECU 26等)并且从各种ECU以及与VCS 100通信的其他车辆和/或辅助部件(例如，座椅传感器22和24，ECU 26等)传递数据。此外，数据处理器104可以通过数据总线116与ECU中的任何一个以及数据存储装置102通信以便执行一个或多个功能，包括与座椅监控模块20有关的功能。
座椅控制单元106可以是用于控制比如例如座椅14这样的车辆12的电子驱动的座椅的ECU。座椅控制单元106可以包括一个或多个用于调整包括座椅高度、座椅靠背角度、座椅座垫角度、腰部支撑、头枕高度等的座椅的各个方面的控制装置(未示出)。在某些情况下，座椅控制单元106包括在车身控制模块(BCM)中。在实施例中，如果检测的座椅角度没有在预定的阈值范围内，则座椅控制单元106可以从数据处理器104和/或座椅监控模块20接收控制信号以用于自动地校正车辆座椅14——或更具体地说座椅靠背14a和/或座椅座垫14b——的角度。
座椅感测单元120可以是用于确定乘员16的姿势和/或车辆12中座椅14的位置的ECU。在某些实施例中，如图5所示，座椅感测单元120可以包括角度传感器22、接触传感器24和/或摄像机109，并且可以位于车辆12的车厢和/或座椅14中以便检测座椅位置和/或乘员姿势。在其他实施例中，座椅感测单元120通信地连接至角度传感器22、接触传感器24、和/或摄像机109但位于VCS 100中。在某些实施例中，座椅感测单元120可以包含ECU 26。在这种情况下，座椅感测单元120也可以包括座椅监控模块20。在其他情况下，如图5所示，座椅监控模块20存储在VCS 100的数据存储装置102中，并且通过数据处理器104执行。
人机界面(HMI)110(也被称为“用户界面”)可以是用于使用户能够与车辆12交互并且用于向车辆操作者或驾驶员呈现车辆信息的ECU。HMI 110包含车辆12的仪表板(IP)112、媒体显示屏幕114、以及一个或多个用于输入、录入、接收、捕捉、显示或输出与车辆计算系统100、座椅监控模块20或在此公开的技术有关的数据的输入装置(未示出)和/或输出装置(未示出)。HMI 110可以配置成通过数据总线116与VCS 100的其他ECU和/或数据处理器104交互以便向VCS 100的适当的部件提供通过HMI 110接收到的信息或输入并且向车辆操作者或乘员16呈现从VCS 100的各种部件接收到的信息或输出。
在实施例中，仪表板112(也被称为“仪表盘”或“组合仪表”)包括定位在驾驶员的座椅的前面的用于容纳仪表的控制面板和包括方向盘28和各种测量仪器(例如，速度计、里程表、燃油表等)的用于车辆12的操作的控制装置，以及各种车辆指示器，比如，例如挡位选择器的选择位置、安全带警告或通知、低燃油位、低轮胎压力等。在某些情况下，仪表板112包括用于电子或数字显示各种测量仪器或与其相关的值以及各种车辆指示器的显示屏幕。
HMI 110也包括与仪表板112分离的用于显示比如例如导航系统信息、音频系统信息、由外部车辆摄像机(未显示)捕捉的视频、由车载摄像机109捕捉的图像、暖通信息等这样的其他车辆信息的媒体显示屏幕114。在实施例中，VCS 100可以通过显示器114或通过仪表板112把座椅监控模块20生成的通知传递至车辆乘员16，例如通过把通知图标30和/或40显示为车辆指示器中的一个。
约束控制模块(RCM)118可以是用于控制和监测车辆12的约束系统(未示出)的ECU。例如，RCM 118可以包括用于确定是否系紧连接至座椅14或其他车辆座椅的安全带(未示出)的座椅安全带感测单元122。在某些实施例中，RCM 118进一步地包括用于检测每个车辆座椅中的乘员的存在的座椅存在检测单元108。在这种情况下，一旦检测到车辆座椅中存在乘员，就可以激活安全带感测单元122。在某些实施例中，或者座椅存在检测单元108或者安全带感测单元122的输出可以用于激活座椅监控系统10。例如，当检测到座椅14和/或安全带中的乘员扣紧在座椅14中时，VCS 100可以向座椅监控系统10提供这个信息。一经接收到这个信息，座椅监控模块20就可以指导接触传感器24开始检测乘员的姿势和/或角度传感器22开始检测座椅角度27。
数据处理器104可以包含微处理器、微控制器、可编程序逻辑阵列、专用集成电路、逻辑装置或用于处理、输入、输出、操纵、存储或检索数据的其他电子装置中的一个或多个。在实施例中，VCS 100可以包含通用计算机，该通用计算机用存储在数据存储装置102(例如，电子存储器)或别的地方中的各种编程指令或模块编程。
数据存储装置102可以包含电子存储器、非易失性随机存取存储器(例如，RAM)、触发器、计算机可写的或计算机可读的存储介质、磁性或光学数据存储装置、磁盘或光盘驱动器、硬盘驱动器或用于存储、检索、读取或写入数据的其他电子装置中的一个或多个。数据存储装置102存储一个或多个用于数据处理器104执行的包括车辆座椅监控模块20的软件程序模块或软件指令。在某些情况下，数据存储装置102也存储图形图标、图片图像、文本消息或用于生成用于提醒车辆驾驶员或乘员16警报条件的包括图3和4A-4C所示的通知30和/或40的通知的其他警告项目124。
动力传动系统控制模块(PCM)126可以是用于控制和监测车辆12的发动机和变速器的ECU。在某些实施例中，PCM 126可以分离成两个单独的ECU——具体地发动机控制单元和变速器控制单元。在任何一种情况下，PCM 126可以配置成控制车辆12的发动机的启动和停止。如图5所示，PCM 126可以包括或连接至用于车辆12在例如停车挡(“P”)、倒车挡(“R”)、空挡(“N”)、驱动挡(“D”)和低速挡(“L”)之间变换挡位的挡位选择器(也被称为“换挡杆”)128。PCM 126可以配置成一旦检测到警报条件就在从座椅监控模块20和/或数据处理器104接收到控制信号时停用挡位选择器128，以便防止驾驶员16将车辆12脱离“停车挡”直到消除警报条件。一旦消除警报条件，PCM126就可以再次激活挡位选择器128。
图6说明根据实施例的用于监测和校正具有就座在其中的乘员(比如，例如图1所示的乘员16)的车辆座椅(比如，例如如图1和2所示的车辆12中的座椅14)的位置的示例方法600。方法600可以通过包括在例如车辆座椅监控系统(比如，例如图1所示的车辆座椅监控系统10)和/或车辆计算系统(比如，例如图5所示的车辆计算系统100)中的一个或多个处理器(或控制器)执行。在一实施例中，方法600至少部分地通过VCS 100的数据处理器104执行存储在比如例如座椅监控模块20这样的数据存储装置102中的软件并且与VCS 100和/或连接至其的车辆座椅监控系统10的一个或多个部件交互来实施。
方法600可以在步骤602开始，在步骤602中，处理器和/或座椅监控模块从包括在或连接至车辆座椅的一个或多个传感器(比如，例如如图1所示的包括在车辆座椅14中的传感器22和/或24)接收输出。在某些情况下，可以通过电子控制单元(比如，例如图1所示的ECU 26)或者连接至一个或多个传感器的车辆座椅监控系统10的其他电子数据处理器接收输出。
在实施例中，输出包括由例如连接至座椅并且包括在一个或多个传感器中的角度位置传感器(比如，例如在图1和2中显示的角度传感器22)检测到的座椅角度(比如，例如在图2中显示的座椅角度27)。在某些情况下，座椅角度是车辆座椅的座椅靠背(比如，例如在图1和2中显示的座椅靠背14a)和座椅座垫(比如，例如在图1和2中显示的座椅座垫14b)之间的角度关系，并且通过处理器计算该座椅角度。例如，处理器可以基于由位于座椅靠背中的角度位置传感器(比如，例如在图1和2中显示的角度传感器22a)检测到的第一角度和由位于座椅座垫中的角度位置传感器(比如，例如在图1和2中显示的角度传感器22b)检测到的第二角度来计算座椅角度。在其他情况下，座椅角度是座椅靠背的角度、正被固定的座椅座垫的角度。
在某些实施例中，输出也可以包括由例如定位在座椅位置上并且包括在一个或多个传感器中的接触传感器(比如，例如在图1中显示的传感器24)检测到的乘员接触状态。接触传感器可以配置成检测座椅位置和就座在其中的乘员之间的接触。如果通过接触传感器在座椅位置上检测到乘员接触，则乘员接触状态可以是正的，并且如果在座椅位置上没有检测到乘员接触，则乘员接触状态可以是负的。在实施例中，一个或多个传感器包括位于各种座椅位置处的多个接触传感器(比如，例如在图1中显示的肩部传感器24a、背部传感器24b、臀部传感器24c和腿部传感器24d)，并且与所有接触传感器的乘员接触指示良好姿势，然而缺乏与接触传感器中的至少一个的乘员接触指示不良姿势。
方法600进一步地包括步骤604，在步骤604中处理器和/或座椅监控模块把在步骤602中接收到的输出与预定的阈值相比较。预定的阈值可以根据输出的类型而变化。例如，当输出来自角度位置传感器时，预定的阈值是表示车辆座椅的符合人体工程学的推荐的座椅角度的范围的值的范围，比如，例如近似100至110度。当输出来自接触传感器时，预定的阈值是正的乘员接触状态、或指示已经检测到车辆座椅和乘员之间的接触的输出值(例如，“高值”或“1”)。
在步骤606，处理器和/或座椅监控模块基于在步骤604中比较的输出来确定是否存在警报条件。如果角度传感器的输出(或检测到的座椅角度)没有在(例如，大于或小于)预定的阈值或值的范围内，则检测到警报条件。同样，如果接触传感器的输出是指示一个或多个接触传感器没有检测到车辆座椅和乘员之间的接触的负的乘员接触状态，则可以检测到警报条件。如果没有检测到警报条件(例如，在步骤606中“否”的回答)，则方法600返回至步骤602以等待来自一个或多个座椅传感器的新的输出。
如果另一方面检测到警报条件(例如，在步骤606中的“是”的回答)，则方法600继续至步骤608，在步骤608中处理器和/或座椅监控模块输出用于校正触发警报条件的座椅位置和/或乘员姿势的控制信号。在某些实施例中，控制信号提供至车辆计算系统的座椅控制单元(比如，例如在图5中显示的座椅控制单元106)以便引起车辆座椅的角度的自动调整，或更具体地说座椅靠背和座椅座垫之间的角度关系。例如，控制信号可以包括建议的角度调整(例如，若干度数)并且一经接收到控制信号，座椅控制单元就可以自动地调整座椅靠背的角度和座椅座垫的角度中的至少一个以便实现建议的角度调整。在其他实施例中，控制信号提供至车辆的挡位选择器(比如，例如在图5中显示的挡位选择器128)以便限制挡位变换直至消除警报条件。在这种情况下，当挡位选择器在“停车挡”时可以提供控制信号，并且可以停用挡位选择器(例如，防止挡位变换成“驱动挡”或“倒车挡”)直至消除警报条件。
在某些实施例中，控制信号使车辆显示器(比如，例如在图1中显示的车辆显示器18)显示警告或通知(比如，例如在图3和4A-4C中显示的通知30和/或40)。通知包含用于调整座椅位置或座椅角度的推荐的座椅调整并且可以包括例如如图4A-4C所示的推荐的座椅调整的图形描述。在某些情况下，通知也包括用于调整乘员的姿势的推荐的姿势调整并且可以包括座椅位置的图形描述，在该座椅位置上没有检测到乘员接触。在实施例中，通知——或更具体地图标、图像和/或包括在其中的文本——可以存储在数据存储装置(比如，例如在图5中显示的数据存储装置102)中。在这种情况下，处理器和/或座椅监控模块可以从数据存储装置检索通知或其要素(比如，例如在图5中显示的警告/通知124)并且向车辆显示器提供相同的通知或其要素以用于向车辆操作者显示。
在某些实施例中，根据需要，方法600进一步地包括步骤610，在步骤610中处理器和/或座椅监控模块确定是否已经通过座椅位置和/或乘员姿势的足够校正来消除警报条件。例如，如果车辆乘员通过与所有的接触传感器接触来校正他的姿势和/或通过将车辆座椅的角度或倾斜度调整至在预定的阈值范围内来校正车辆座椅位置，则处理器和/或座椅监控模块可以从座椅传感器接收新的输出。
如果消除警报条件(例如，在步骤610中的“是”的回答)，则方法600可以继续至步骤612，在步骤612中通知被停用或不再在车辆显示器上显示。如果另一方面没有接收到校正(例如，在步骤610中的“否”的回答)，则方法600可以返回至步骤608以再次输出控制信号。在某些实施例中，这个循环可以继续直至做出校正或消除警报条件。在某些实施例中，车辆乘员或驾驶员可以选择性地停用警告。在其他实施例中，方法600没有包括步骤610并且在步骤612中自动地停用通知之前在规定的时间段(X)内(例如20秒)显示通知。方法600可以在步骤612——如果包括——之后结束，否则，方法600在步骤608之后结束。
在特定实施例中，在比如图6这样的附图中的程序描述或框可以表示包括一个或多个用于实施程序中的特定逻辑功能或步骤的可执行的指令的模块、段或编码的部分。如将被本领域普通技术人员所理解的，任何可选的实施方式包括在在此描述的实施例的保护范围内，在该可选的实施方式中，可以以与显示或讨论的次序不同的次序执行功能，包括以实质上并行的次序或以相反的次序，取决于涉及的功能。
应该强调的是，上述实施例——特别是任何“优选”实施例——是实施方式的可能示例，仅被提出以用于本发明的原则的清楚理解。在实质上不背离在此描述的技术的精神和原则的情况下，可以对上述实施例做出许多变化和修改。所有的这种修改旨在在此包括在本公开的保护范围内并且受到下列权利要求的保护。

Claims (20)

1.一种车辆，所述车辆包含：
座椅；
连接至所述座椅的用于检测座椅角度的第一传感器；
处理器，所述处理器通信地连接至所述第一传感器和所述座椅并且配置成如果所述座椅角度没有在预定的值的范围内则输出用于校正所述座椅角度的控制信号；以及
通信地连接至所述处理器的车辆挡位选择器，其中所述控制信号停用所述挡位选择器。
2.如权利要求1所述的车辆，其中所述预定的值的范围为100至110度。
3.如权利要求1所述的车辆，其中所述座椅包括座椅靠背和座椅座垫，并且所述座椅角度是所述座椅靠背和所述座椅座垫之间的角度关系。
4.如权利要求3所述的车辆，其中所述第一传感器连接至所述座椅靠背并且配置成检测所述座椅靠背的角度。
5.如权利要求4所述的车辆，进一步地包含第二传感器，所述第二传感器连接至所述座椅座垫并且配置成检测所述座椅座垫的角度，其中所述处理器进一步地配置成基于由所述第一传感器检测到的所述角度和由所述第二传感器检测到的所述角度来计算所述座椅角度。
6.如权利要求1所述的车辆，进一步地包含通信地连接至所述处理器的显示器，其中所述控制信号使所述显示器呈现包含用于将所述座椅角度调整至在所述预定的值的范围内的推荐的座椅角度调整的通知。
7.如权利要求6所述的车辆，其中所述通知图示地描绘所述推荐的座椅角度调整。
8.如权利要求6所述的车辆，进一步地包含连接至所述座椅的用于检测与所述座椅的乘员接触的接触传感器，其中如果没有在座椅位置上检测到所述乘员接触则所述控制信号使所述显示器呈现第二通知。
9.如权利要求8所述的车辆，其中所述通知图示地描绘没有检测到所述乘员接触的所述座椅位置。
10.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制信号使所述座椅自动地将所述座椅角度调整至在所述预定的值的范围内。
11.如权利要求1所述的车辆，其中一旦座椅角度在预定的值的范围内，所述处理器重新激活所述挡位选择器。
12.一种校正具有就座在其中的乘员的车辆座椅的位置的方法，所述方法包含：
在处理器上接收由连接至所述座椅的传感器单元检测到的输出；
使用所述处理器把所述输出与预定的阈值相比较以确定是否存在警报条件；以及
如果存在，则输出用于校正所述座椅位置的控制信号，其中：
所述传感器单元包括角度位置传感器；并且
输出所述控制信号包含停用车辆的挡位选择器。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述输出包括由所述角度位置传感器检测到的座椅角度，所述预定的阈值是值的范围，并且如果所述座椅角度没有在所述值的范围内则存在所述警报条件。
14.如权利要求13所述的方法，其中输出所述控制信号包含在车辆显示器上显示包含推荐的座椅角度调整的通知。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述通知包括所述推荐的座椅角度调整的图形描述。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述传感器单元进一步地包括定位在座椅位置上的接触传感器。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述输出包括由所述接触传感器检测到的乘员接触状态，所述预定的阈值是正的乘员接触状态，并且一经接收到关于所述座椅位置的负的乘员接触状态就存在所述警报条件。
18.如权利要求17所述的方法，其中输出所述控制信号包含在所述车辆显示器上显示包含推荐的姿势调整的第二通知，所述推荐的姿势调整包括所述座椅位置的图形描述。
19.如权利要求12所述的方法，其中输出所述控制信号包含自动地调整所述座椅位置以消除所述警报条件。
20.如权利要求12所述的方法，进一步包含当所述警报条件消除时利用所述处理器重新激活所述挡位选择器。
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